基于频率变标的调频连续波SAR成像算法

给出了一种改进的频率变标算法,该算法适用于处理距离解线调后的调频连续波SAR数据。对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生了一个多普勒频移的特性,应用频率变标技术,在频域完成补偿。实测数据处理结果表明,该算法能得到较好的成像结果。

用于大斜视FMCW-SAR成像的频率变标算法

针对现有频率变标算法在斜视角较大情况下失效的问题,提出了一种适合大斜视调频连续波合成孔径雷达成像的频率变标算法.该算法是在引入一个新的剩余视频相位项的基础上,同时考虑了变标时斜视角变化对距离向带宽的影响,有效地克服了在大斜视模式下变标时带来的距离向频谱混叠问题,从而使得频率变标算法能在大斜视模式下得到聚焦良好的成像结果.

FMCW SAR频率变标算法研究

根据调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)的特点及其信号模型,研究了频率变标算法在FMCWSAR成像中的成像方法,给出了频率变标处理距离单元徙动(RCM)中的校正压缩处理,以及算法的流程。点目标仿真结果证实算法有效。

一种消除调频连续波SAR距离频谱混叠的FS算法

原始的频率变标算法(Frequency Scaling,FS)用于调频连续波SAR成像处理时,会导致严重的距离频谱混叠。该文从频率变标算法原理出发,结合傅立叶变换的尺度变换性质从距离时域和距离频域的角度进行分析,通过引入归一化因子,提出了一种消除距离频谱混叠的改进FS算法。该算法保留了原RVP项,并且不改变原始FS算法的处理步骤和处理效率。最后利用该算法对点目标进行聚焦成像,验证了该算法的有效性。

调频连续波SAR信号分析与成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式,并在频域完成补偿,给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法,相对于原有的频率变标算法,几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。

改进FS算法的FMCW TOPS模式成像处理技术

为实现对调频连续波机载SAR TOPS模式沿方位向由后向前匀速扫描在短飞行时间内对方位向宽场景的有效成像,通过分析该模式下回波数据的特点,针对由波束方位向扫描引起的多普勒频率中心变化的问题,提出一种改进的频率变标算法.该算法借鉴基带方位变标的处理思想,在方位向聚焦处理过程中去除了由于波束扫描引起的方位时域混叠现象.最后仿真数据验证了算法的有效性.

合成孔径成像激光雷达成像算法研究

在描述了调频连续波信号模型以及其外差接收体制特点的基础上,针对传统合成孔径雷达的"一步一停"模型中忽略的平台连续运动引入的多普勒频移项,采用线性调频连续波信号的合成孔径成像激光雷达瞬时距离较传统合成孔径雷达的改变.推导出在该模型下一种适用于机载合成孔径成像激光雷达系统的频率变标算法,一并考虑了在连续波信号模型中多普勒频移项对成像的影响.仿真证明了该算法能有效补偿平台连续运动带来的影响.

FMCW SAR运动补偿处理技术研究

调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)技术与合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术的结合,促进了小型化、低成本、低功耗、高分辨率成像传感器的发展.本文建立了非理想情况下FMCW SAR的回波信号模型,分析了FMCW SAR运动补偿处理同脉冲体制SAR的区别;提出了完整的三维误差补偿流程,并分别论证了前向运动误差及沿视线方向(Line of Sight,LOS)方向运动补偿处理方法;文中最后采用FMCW SAR实测数据对所提处理流程进行了验证.

基于FMCW的机载前视阵列SAR FS成像方法

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台.根据FMCW体制下前视阵列SAR的几何模型分析其回波信号模型以及其由载机运动引起的多普勒频移,研究相应的补偿方案,给出一种基于FMCW的前视阵列SAR的改进频率变标(FS)算法.通过仿真验证了算法的有效性.

机载TOPS模式两步成像算法研究

针对两步成像算法中传统预处理在计算残余多普勒带宽时没有考虑脉宽的影响,导致在对调频连续波大时宽信号进行处理时会产生误差的情况,首先从FMCW TOPS模式Dechirp接收回波信号模型出发,推导了两步成像算法预处理过程中去斜操作后回波数据残余多普勒带宽的解析表达式,并讨论了脉冲重复频率值设置方法;然后基于频率变标算法完成了对回波数据的距离压缩和距离徙动校正;最后通过方位变标和频域分析法消除了TOPS模式回波信号中存在的方位时域混叠,并实现了方位聚焦.通过仿真验证了本文所提出方法的有效性.

一种基于非均匀波束扫描的机载TOPS模式性能分析

TOPS(terrain observation by progressive scans)模式通过控制波束以均匀角速度进行扫描实现对方位向大场景的快速覆盖,当扫描角度很大时,场景中目标方位向理论分辨率随扫描角度的变化就不能忽略.为此,针对机载调频连续波SAR系统,分析了TOPS模式工作在大扫描角时目标方位回波的多普勒特性,提出了一种非匀速扫描的TOPS模式波束扫描方案.通过实时调整波束扫描角速度,使场景中方位向不同位置的点目标具有相同的方位向理论分辨率.仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

一种适用于合成孔径激光雷达非线性啁啾校正的频率变标成像方法

合成孔径激光雷达(SAL)的激光光源啁啾非线性会严重恶化距离向分辨率,无法清晰成像。针对这一问题,建立了存在非线性啁啾误差的SAL回波信号模型,分析认为非线性啁啾误差影响成像的本质为成对回波效应,并提出一种校正光源啁啾非线性的改进频率变标算法。该方法应用傅里叶变换时移特性估计非线性大小,基于剩余视频相位滤波原理"三步法"完成非线性啁啾的校正处理,实现目标的精确成像。仿真实验表明分辨率和成像质量获得明显改善,从而验证了该算法的可行性和高效性。

机载前视阵列SAR运动补偿研究

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台。前视阵列SAR的运动补偿是获得前视图像信息的关键问题之一。该文根据前视阵列SAR的几何模型,分析了载机平台运动误差对回波的影响,研究了相应的运动补偿方法。在此基础上,将补偿方法嵌入到一种基于FMCW的前视阵列SAR的改进频率变标算法(FSA)中。最后通过仿真实验验证了该补偿方法的有效性。

机载前视阵列SAR分时接收分析及校正

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台。由于是利用阵列天线来实现雷达成像,故阵列天线的接收方式是实际情况中一个值得研究的问题。本研究分析了阵列天线阵元采取分时接收方式对回波信号的影响,推导了其信号模型,研究了相应的校正方法。在此基础上将研究的校正方法嵌入到一种适合于前视阵列SAR的改进的频率变标算法(FSA)中,最后通过仿真实验验证了所研究补偿方法的有效性。